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玻璃**陽光房的漏水及防水 | ||
| 隨著節(jié)能與環(huán)保的社會化大趨勢，建筑日益多樣化，以人居舒適性為核心的建筑追求更加關(guān)注建筑本身與自然的關(guān)系。建筑采光**在眾多建筑中被廣泛采用，充分利用自然光，增加建筑與環(huán)境的親和力等就體現(xiàn)了這種關(guān)系。 采光**除了安全性和熱工性能以外，在實(shí)際使用過程中，漏水是能夠較直接感受到和較日常煩惱的質(zhì)量問題，多年來已成為采光**中較常見的建筑弊病之一。2004年8月剛啟用的廣州新白云機(jī)場僅僅啟用半個月，在8月20號的一場暴雨中，機(jī)場航站樓B區(qū)國內(nèi)航班出發(fā)廳屋頂漏水，其室內(nèi)漏水程度類似小雨，機(jī)場工作人員和百余名旅客衣服被漏水淋的“濕漉漉的”，可見其漏水程度。據(jù)初步調(diào)查結(jié)果，“雨水主要是從屋頂?shù)奶鞙侠餄B進(jìn)來的。……漏水應(yīng)該是屋頂連接處不夠密封?！保ā赌戏蕉际袌蟆罚? “根據(jù)歷次全國屋面滲漏調(diào)查資料分析，細(xì)部構(gòu)造的滲漏占全部滲漏面積的80%以上”（《屋面工程技術(shù)規(guī)范》GB50345——2004） 1． 玻璃采光**的特點(diǎn)： 玻璃采光**形式十分豐富，根據(jù)其造型、外型、構(gòu)造，以及與立面關(guān)系、數(shù)量關(guān)系等分為若干類。為分析漏水和防水問題方便，以面層形式分為坡度平面、折線平面，單曲面、雙曲面、組合面等形式。 討論防水問題必須了解作為防水主體的玻璃采光**的防水有關(guān)基本特點(diǎn)。 （1）組成采光**材料本身不具有吸水性。玻璃采光**主要由玻璃、鋼材、鋁材、密封膠、襯材組成。材料本身在非破壞情況下不會發(fā)生滲漏。 （2）防水措施處理空間有限。高強(qiáng)輕質(zhì)材料組成，空間占有體積相比其它材質(zhì)較小，尤其是縫隙處厚度非常有限，也就意味著對防水構(gòu)造形式的要求和難度更高。 （3）屋面玻璃是位于建筑物*與水平面夾角小于75度的玻璃面層。所以匯水面積比較垂直玻璃幕墻大，包括風(fēng)雨造成的強(qiáng)擊水更直接。 （4）陽光作用更直接照射采光**表面，包括熱量和紫外線。更容易產(chǎn)生采光**的各種材料熱變形。密封材料的抗紫外線能力和抗熱老化性是保證采光**防水性的重要因素。 （5）采光**表面并不能認(rèn)為類似玻璃表面那么平整。玻璃表面的板面撓度會造成積水和積灰，特別是接縫處的膠縫和扣板造型都會帶來積水和積垢，這部分非常容易帶來滲水和美觀的不良后果。 （6）縫隙是采光**滲漏的主要通道。而縫隙是由相同材料之間和異質(zhì)材料之間拼接和連接所形成的。 2． 相關(guān)概念和原理 2．1 關(guān)于水： 采光**所涉及的水來自于自然界的雨水、雪水、冰以及溫濕空氣，理論上既水的三種形態(tài)：氣態(tài)（水蒸氣）、液態(tài)（液態(tài)水）、固態(tài)（冰和雪）。水的遷移分為重力遷移、材料或構(gòu)造內(nèi)部遷移，內(nèi)部遷移只有兩種相態(tài)，一種是以氣態(tài)的擴(kuò)散方式遷移（又稱水蒸氣滲透）；一種是以液態(tài)水分的毛細(xì)滲透方式遷移。 水作為液體不能承受拉力，但可承受壓力。液體受壓后體積可以縮小，稱為水的壓縮性。水體積相對壓縮量值約為1/20000，即在20℃時，彈性系數(shù)E≈2．１×10 5N/㎝2 。在工程上可忽略水的壓縮性。 水的表面張力作用是產(chǎn)生毛管現(xiàn)象的原因。毛細(xì)滲透對構(gòu)造和縫隙防水的影響不容忽略。 實(shí)際中自然界的降水和滲透到建筑物內(nèi)部的水是一種渾濁水，在降水和滲流過程中夾雜了大量灰塵和雜物。渾濁水增加了水流體的粘度，稱之為粘滯性。其流動時的特點(diǎn)是靠近壁面流速較小，遠(yuǎn)離壁面處流速較大。在實(shí)際工程中，往往造成排水不暢，而且容易導(dǎo)致排水通道和導(dǎo)水孔的堵塞，破壞排水系統(tǒng)的通常而導(dǎo)致防水失效。 2．2 滲流： 為說明問題，引入滲流力學(xué)的原理，水在空隙、裂隙、縫隙中的運(yùn)動可以說是毫無規(guī)律的，所以以統(tǒng)計學(xué)的觀點(diǎn)設(shè)定這種水流體的規(guī)律。一方面認(rèn)為它是連續(xù)地充滿整個介質(zhì)空間（包括空隙空間和骨架空間），另一方面認(rèn)為它通過過水?dāng)嗝娴牧髁颗c真實(shí)水流通過該斷面的流量相同，它在斷面上的水頭和壓力與真實(shí)水流的水頭和壓力相等，它在空隙介質(zhì)中運(yùn)動時所受的阻力等于真實(shí)水流所受的阻力。滿足上述條件的情況稱之為滲流。 2．3 匯水面積： 根據(jù)有關(guān)資料，屋面排水的有關(guān)計算可以根據(jù)日本的有關(guān)資料進(jìn)行，也可根據(jù)建設(shè)部有并設(shè)計院給定的匯水面積表進(jìn)行查表設(shè)計。 上式中標(biāo)準(zhǔn)降雨強(qiáng)度a的選擇是很重要的，但卻又是很困難的。在雨水排水設(shè)計中，較關(guān)心的是若干頻率的小時較大降雨強(qiáng)度，甚至10~30min內(nèi)的較大降雨強(qiáng)度，但這個頻率取多少，目前還沒有相應(yīng)的規(guī)定。無疑，頻率越小，則排水設(shè)計越安全，但卻越不經(jīng)濟(jì)。因此，標(biāo)準(zhǔn)降雨強(qiáng)度的取值應(yīng)該考慮到建筑物的重要性，也就是應(yīng)該考慮其防水等級，防水等級越高，其頻率就應(yīng)該取的越小。 考慮天溝（檐溝）的排水量，即考慮了天溝（檐溝）在暴雨、大暴雨時的緩沖作用，也就是在暴雨、大暴雨時，水落管一進(jìn)不能立即將水排完，而暫時將水匯集到天溝（檐溝）里。 考慮所有水落管的排水量與天溝排水量的總和，在標(biāo)準(zhǔn)降雨強(qiáng)度時應(yīng)大于屋面及出屋面高墻的降雨時，綜合其他因素，即可確定天溝大小，水落管直徑及數(shù)量。 2．4 排水坡度： 屋面坡度大對防止?jié)B漏的效果是顯著的。 傳統(tǒng)平面屋頂找坡一般有兩種方法：結(jié)構(gòu)找坡和材料找坡。對于平面玻璃采光**，結(jié)構(gòu)找坡是由采光**支撐結(jié)構(gòu)與建筑主體屋面結(jié)構(gòu)，如屋面梁或結(jié)構(gòu)墻結(jié)合而形成的排水坡度；玻璃材料找坡主要是考慮玻璃中心撓度形成的“水洼”和積聚泥水的排水坡度。 采光**結(jié)構(gòu)找坡時，坡度應(yīng)不小于3%； 當(dāng)由玻璃材料找坡時，坡度應(yīng)以保證由于單片玻璃撓度形成的積水可以排除為原則，參考《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ102—2003）規(guī)定，“在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，4邊支撐玻璃的撓度限值DF，LIM宜按其短邊邊長的1/60采用”，“點(diǎn)支撐玻璃面板的撓度限值DF，LIM宜按其支撐點(diǎn)間長邊邊長的1/60采用”，“斜玻璃幕墻計算承載力時，應(yīng)計入*荷載、雪荷載、雨水荷載等重力荷載及施工荷載在垂直于玻璃平面方向作用所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力“。因此，為抵消單片玻璃撓度所產(chǎn)生的積水，一般單片玻璃的傾斜坡度不小于2%； 另外，玻璃采光**周邊與結(jié)構(gòu)的水平交接處的天溝、檐溝的縱向坡度不應(yīng)小于是1%。 玻璃采光**找坡應(yīng)以采光**支撐結(jié)構(gòu)找坡為主。實(shí)踐中，采光**支撐大多以其特有的傾斜屋面效果滿足建筑物使用功能和美觀要求。 2．5 達(dá)西定律： 1 856年法國工程師H.Darcy在裝滿砂的圓筒中進(jìn)行滲透實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)中得到通過橫截面A的滲流量Q（單位時間的水體積）與橫截面A及水頭差（H1—H2）成正比，與滲透路徑L成反比，稱為Darcy定律。它指出滲透速度V與水力坡度J或滲透阻力成線性關(guān)系，故又稱線性滲透定律。 |